發(fā)揮學科特色和優(yōu)勢?構建化學實踐教學體系

唐冬雁??劉志剛??楊玉林??王平??強亮生

摘 要：以創(chuàng)新性本科人才的培養(yǎng)為目標，結合化學學科實踐特色突出的優(yōu)勢，集中化學學科優(yōu)質的教學、科研和管理資源，進行本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實踐教學體系的構建。

關鍵詞：實踐教學環(huán)節(jié);化學學科;優(yōu)質教學資源;創(chuàng)新能力;本科生培養(yǎng)

自2010年我國正式提出“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育”概念以來，其逐步成為新的教學理念和教學模式，并得到普遍的關注和認可[1]。教育部在《關于大力推進高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和大學生自主創(chuàng)業(yè)工作的意見》中指出，在高等學校開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，是教育系統深入學習實踐科學發(fā)展觀，服務于創(chuàng)新型國家建設的重大戰(zhàn)略舉措。而創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的基礎是實踐，實踐教學對創(chuàng)新人才的培養(yǎng)起著至關重要的作用[2-3]。

化學學科是實踐特色突出的基礎學科，其理論與實踐結合緊密?；瘜W學科的本科生人才培養(yǎng)中，實踐教學環(huán)節(jié)成為加強理論聯系實際、提升創(chuàng)新意識、培養(yǎng)科學精神、訓練實踐能力的有效手段和不可或缺的重要過程，而學生的科學精神和創(chuàng)新能力對其后續(xù)的學術研究和科研活動格外重要[4-5]。因此，在化學學科的本科生創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系的構建中，有效發(fā)揮實踐教學環(huán)節(jié)的作用，充分彰顯化學學科特色和優(yōu)勢，意義重大。

哈爾濱工業(yè)大學作為工科特色突出的高等學校，歷來非常重視學生實踐能力的培養(yǎng)。近年來，學校將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育理念融入實踐教學，在人才培養(yǎng)的探索中逐步凝練出“以培養(yǎng)實踐能力為核心，以課內實踐和課外實踐為主線，以基礎實驗、專業(yè)實驗和創(chuàng)新實驗為平臺”的“一個核心、兩條主線、三級平臺”創(chuàng)新實踐教學體系。以學校良好的實踐教學體系為背景和支撐，在化學類本科專業(yè)建設和創(chuàng)新人才培養(yǎng)中，結合化學學科實踐教學特色突出的背景，發(fā)揮哈爾濱工業(yè)大學化學學科擁有的課程優(yōu)勢、師資優(yōu)勢、高水平教學平臺和科研平臺資源優(yōu)勢，營造提升創(chuàng)新潛能的化學拔尖本科生培養(yǎng)環(huán)境。采取“以實踐教學環(huán)節(jié)建設和體系優(yōu)化為重點和突破口，以培養(yǎng)方案和培養(yǎng)機制的建設和完善為手段，以提升創(chuàng)新人才的培養(yǎng)成效為目標”，構建培養(yǎng)化學本科生科學精神和創(chuàng)新能力的實踐教學體系。

一、體系構建

1.結合學科特色與需求，構建貫穿于人才培養(yǎng)全過程的實踐教學體系

哈爾濱工業(yè)大學一直秉承“規(guī)格嚴格，功夫到家”的校訓，非常重視本科生實踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。在本科生培養(yǎng)方案制訂中，始終圍繞以學生為中心、以學生的學習與發(fā)展成效驅動的教育思想和理念，尤其強調實踐教學環(huán)節(jié)在培養(yǎng)方案中有具體的落實和體現。

化學學科作為實踐教學特色突出的基礎學科，有著動手操作需求多、實踐能力要求高的特點，其培養(yǎng)方案中更需體現和強調出實踐教學的全程育人功能。為此，學科結合自身的特色和需求，將實踐教學貫穿于學生培養(yǎng)的全過程，確立了“一條龍、不斷線”的化學本科生課內/外實驗、實踐教學體系和培養(yǎng)環(huán)節(jié)。將“知識、能力、素質”的人才培養(yǎng)三要素有效落實于實踐教學體系。

課內實踐教學體系的主線由基礎（四大）化學實驗（大一、大二）、認識實習和生產實習（大二）、專業(yè)綜合實驗（大三上）、課程設計（大三下）、畢業(yè)實習（大四上）、畢業(yè)論文（大四下）構成;課外實踐環(huán)節(jié)則包括年度科創(chuàng)項目（大一）、科研實踐活動（大一到大三）、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目（大二、大三）、第二課堂實踐（化學、化工類競賽，大二到大四）以及創(chuàng)新研修類課程和創(chuàng)新實驗類課程（大二到大四）等，并以創(chuàng)新學分的形式落實于培養(yǎng)方案中。其中實驗類課程330余學時，專業(yè)課程設計和實習實訓以及專業(yè)畢業(yè)設計（論文）計20余周，創(chuàng)新/創(chuàng)業(yè)類課程/實踐4.0～6.0學分，要求每位本科生完成至少4個創(chuàng)新類學分。通過設置課內、課外實踐教學體系，逐步培養(yǎng)本科生的科學精神，訓練其實踐能力，增強其創(chuàng)新意識。此外，通過開設“化學化工科技素養(yǎng)”“化學化工安全概論”等課程，既有效服務實踐教學環(huán)節(jié)，又培養(yǎng)學生的科學精神和科研素養(yǎng)。

在實踐教學體系和培養(yǎng)環(huán)節(jié)構建的基礎上，嚴格保證實踐教學與課堂教學的等同地位，明確實踐教學環(huán)節(jié)的各部分教學目的、教學內容，教學要求、修學途徑以及考核方式等，并落實于培養(yǎng)方案。切實改變一直以來化學學科的培養(yǎng)體系中實踐教學環(huán)節(jié)相對薄弱的普遍狀況。

2.激發(fā)優(yōu)質師資的能動作用，拓展多形式的創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)

利用學校和學院的教學鼓勵政策，發(fā)揮高水平師資的科研優(yōu)勢，將其研究專長及時轉化成可開設的學科相關課程，以及轉化為本科生可開展的化學實驗類和化學探究類科研活動。課程包括本科生創(chuàng)新研修課（基礎理論+實驗類）、創(chuàng)新實驗課（實驗為主類）、科研研討課（前沿動態(tài)+實驗類）;科研活動包括大一年度項目、大學生科技創(chuàng)新項目、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓項目等。

該類教學環(huán)節(jié)和科研活動的設置和實施，不僅可以輔助課內教學內容，加深學生對課堂知識的理解，強化學生對化學基礎知識和基本理論的掌握;還可實現課內教學內容的有效延伸和補充，有效拓展學科領域的前沿內容，拓展相關學科知識量。如科技創(chuàng)新活動等的開展，可使理論教育更加貼近工程應用以及科技前沿，擺脫紙上談兵;更可通過本科生的積極參與和對其系統、科學的操作訓練，指導其進行科研和實踐活動，有效提升本科生實踐能力和科研能力。多種教學環(huán)節(jié)和科研活動的開展，還能有效激發(fā)學生的學習興趣，增強其自主學習的熱情和能力，增強其科研活動的能動性。

通過多樣化的本科生實踐性教學內容和實踐能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)，豐富了實踐教學形式，探索出了本科生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的有效途徑和渠道。此外，課內與課外、理論與實踐、被動接受與主動參與相結合的多種形式，使創(chuàng)新意識和科研能力的培養(yǎng)和訓練符合教學規(guī)律和人才培養(yǎng)規(guī)律，具有長效性和可持續(xù)性。

3.利用高水平科研的資源優(yōu)勢，形成科研成果轉化的先進實踐教學內容

發(fā)揮科學研究為人才培養(yǎng)重要載體的作用，實現高水平科研對拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的價值和效能。科教融合，將高水平大學和一流學科的科研強勢轉化為人才培養(yǎng)優(yōu)勢，提升實踐性教學內容和教學形式的前沿性和先進性。為此，提出了“高水平科研成果‘進課堂以培養(yǎng)創(chuàng)新思維、‘進實驗以提高創(chuàng)新實踐能力、‘進教材以構建滿足創(chuàng)新人才培養(yǎng)的知識體系”的發(fā)展策略。

在化學學科實踐教學特色突出、重要性明顯的背景下，加大教師最新科研成果轉化為教學實驗、教學實踐活動的力度，使實踐教學內容反映學科前沿、跟蹤最新動態(tài)，體現出先進性。目前，學科集中優(yōu)質科研資源為學有余力的本科生開設個性化課程，如創(chuàng)新研修課、創(chuàng)新實驗課、科研研討課等，其教學內容均是圍繞理論結合實際的理念而確定，尤其要求其教學內容要體現出學科領域前沿、教師科研成果轉化、專業(yè)特色方向三個方面的良好結合。而專業(yè)實驗課程中的特色部分，其教學內容亦是全部來自教師科研成果的轉化，實現了教學強化科研、科研促進教學的“互促雙豐”。

教師將其最新科研成果轉化為含實驗類課程和實踐類科研活動，又通過教師與其課題組成員對相關內容進行直接講授，能夠反映出教學內容的先進性、科學性和深入性;加之該類教學過程學生參與較多，通過教師與其課題組成員在現場以“學生為主導，教師只指導”的做法，激發(fā)學生接觸學科前沿、參與實驗操作的熱情。學生的理論學習與實驗訓練得以結合，科學研究與實際運用得以結合，真正實現學習的“有趣”、知識的“有用”，也能夠體現出知識學習、能力培養(yǎng)和素質教育的系統性和完整性。

4.依托優(yōu)質團隊建設平臺，打造高水平實踐教學環(huán)節(jié)師資隊伍

優(yōu)勢師資是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的保障[6]。長期以來，實驗、實踐教學環(huán)節(jié)的從屬和輔助地位，使其難以吸引高水平師資參與實踐教學建設。優(yōu)質師資的投入不足在多個方面制約著實踐教學環(huán)節(jié)質量的提升，導致其教學內容脫節(jié)于前沿知識、熱點科研的狀況非常普遍，先進設備的引入、使用和維護等方面亦多有力不從心，從而影響人才培養(yǎng)質量，也使得實踐教學環(huán)節(jié)建設水平在整體上落后于培養(yǎng)體系的其他部分。

哈爾濱工業(yè)大學化學學科擁有“大學化學與應用化學專業(yè)系列課程”國家級教學團隊，在師資隊伍建設方面積累了較為豐富的做法和經驗，打造了一支教學水平高、科研能力強的師資隊伍。依托于優(yōu)質的團隊平臺，通過高層次人才引進和骨干教師進修提高相結合的做法，輔以導師制、競爭制和淘汰制等方式，建立學緣結構好、學術水平高的實踐性教學環(huán)節(jié)教師梯隊，尤其形成以優(yōu)秀青年教師為主體的實踐教學導師隊伍。

針對化學學科實踐教學學時量大、類型繁多、要求度高等特點，以學校及學院的教學政策為導向，鼓勵青年導師以其優(yōu)質科研成果轉化、開設個性化特色課程以及直接指導大一本科生年度項目、大二（大三）年級本科生科技創(chuàng)新項目等形式，體現其年度教學工作。優(yōu)秀的青年導師的科研工作直接接觸學科前沿，以直接指導的方式進行師生間的接觸和交流，既有效保證課程和教學環(huán)節(jié)的有序開展，有利于實驗項目以及科研課題的深入開展與可持續(xù)運作，還有利于將實驗內容、科研課題等與教師科研方向結合;此外，通過青年導師的學業(yè)經歷、學術經驗等對本科生的學科規(guī)劃乃至學業(yè)規(guī)劃等提供了易于溝通交流和可借鑒的平臺。

通過積極參與教學實踐，優(yōu)質科研人才的教學實力也得到提升。在保證教學之中心地位的同時，實現了教學、科研的同步發(fā)展，教師教學能力和科研水平普遍提高，并直接服務于學生的培養(yǎng)。

5.發(fā)揮高水平實踐平臺的資源優(yōu)勢，營造體現創(chuàng)新實踐氛圍的軟硬件環(huán)境

依托“化學實驗中心”國家級實驗教學示范中心的平臺優(yōu)勢，為學生提供良好的實驗教學條件和環(huán)境。通過開放國家級示范中心的教學設備以及開放部分科研實驗室，優(yōu)化資源配置、共享中大型設備，提高設備利用率，良好服務于低年級本科生的實驗教學和科研活動。同時，依托高水平實踐平臺，開展校內外的學科競賽活動，并鼓勵優(yōu)秀項目參加國家級及省部級的競賽交流。學生在參與各類競賽活動中，得到實踐能力和創(chuàng)新意識的全方位鍛煉和提升，不僅拓展了學科知識、增強了實踐能力，還提升了合作意識、組織溝通能力和綜合素質。

利用學校本科教育國際化的大環(huán)境，聘請國外著名大學、研究機構的兼職和客座教授或專家來校講學、授課，并參與科研實踐活動的指導和實踐教學指導教師的培訓，培養(yǎng)教師和學生的國際化視野。通過活躍的國內外交流，拓展學生的視野，開拓創(chuàng)新思維。通過上述舉措，既加強了教師團隊的國際合作，又使專業(yè)學生接觸到國外的實踐教學體系和內容及其指導方式，為本科階段的聯合培養(yǎng)、后續(xù)的學術研究以及與國際教育的接軌提供了條件，奠定了基礎。

二、建設成效

發(fā)揮學科特色和優(yōu)勢，構建實踐教學體系，有效提升了人才培養(yǎng)的整體水平，不均衡發(fā)展的狀況得到有效改善，學科和專業(yè)的整體建設水平得到加強，教研成果顯著。本科生實現參與大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動全覆蓋，多人、多項目獲得學校表彰和獎勵，其實踐創(chuàng)新能力得到國內外大學和研究機構的認可。

上述教學實踐及其成果既可使化學學科以及其他實踐教學環(huán)節(jié)較多且規(guī)范性普遍較差的相關學科的教學規(guī)范性得到加強，亦可促進化學與其他相關學科的學科建設以及專業(yè)建設，使創(chuàng)新人才培養(yǎng)落到實處。

參考文獻：

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[本文得到黑龍江省高教學會高等教育科學研究“十三五”規(guī)劃（重點）課題（16Z006）、黑龍江省教育科學“十三五”規(guī)劃（重點）課題（GJB1316019）、黑龍江省高等教育教學改革研究項目（SJGY20180158）的支持和資助]

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